釩酸鐵和釩酸鉍的制備及氣敏性能研究.pdf

1、金屬氧化物半導(dǎo)體材料已成為制備氣敏傳感器的主流材料。三元金屬氧化物由于其獨特的空間構(gòu)型和特殊的理化性質(zhì)受到眾多科研工作者的關(guān)注。近年來，釩基三元金屬氧化物作為一類新型多功能性材料，在光、電、磁、熱等領(lǐng)域展現(xiàn)出獨特的性質(zhì)和潛在的應(yīng)用價值。論文采用水熱法合成了FeVO4和BiVO4兩種三元金屬氧化物，利用掃描電鏡(SEM)、X射線衍射圖譜(XRD)、X射線光電子能譜(XPS)、拉曼(Raman)、N2吸附等技術(shù)分析了FeVO4和BiVO4的

2、形貌、結(jié)構(gòu)、元素組成及比表面積，系統(tǒng)考察了以FeVO4和BiVO4為材料制備的傳感器對乙醇的氣敏性能。
　　通過控制水熱反應(yīng)溫度、水熱反應(yīng)時間、反應(yīng)體系pH值，合成了不同形貌的FeVO4納米顆粒，當反應(yīng)體系pH=3、水熱溫度為160℃、反應(yīng)時間為3h時，合成的FeVO4樣品的結(jié)晶度良好，為純相三斜型晶體，具有較大的比表面積。對不同反應(yīng)條件下合成的FeVO4進行氣敏測試，結(jié)果發(fā)現(xiàn)不同的pH對合成的FeVO4樣品氣敏性能有較大影響，反

3、應(yīng)體系pH=3時合成的FeVO4樣品氣敏性能最好，其最佳工作溫度為260℃，對100ppm乙醇氣體的靈敏度為3.38，器件的響應(yīng)恢復(fù)性能良好。
　　通過加入不同分子量的聚乙二醇作為模板劑、控制水熱反應(yīng)溫度和反應(yīng)時間，合成了不同形貌的BiVO4微米球。表征分析結(jié)果表明加入PEG1000作為模板劑時，合成的BiVO4微米球表面粗糙多孔，為四方晶系BiVO4;氣敏測試結(jié)果表明該樣品對應(yīng)傳感器具有更好的氣敏性能，器件的最佳工作壓為340℃